PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 2 (Matemática) do ITA 2010
Texto-base das questões 01 a 20 · Matemática
| \mathbb{N} = \{1, 2, 3, \dots\} | \mathbb{C} : conjunto dos números complexos |
| \mathbb{R} : conjunto dos números reais | i : unidade imaginária: i^2 = -1 |
| [a, b] = \{x \in \mathbb{R}; \ a \le x \le b\} | \vert z \vert : módulo do número z \in \mathbb{C} |
| [a, b[ = \{x \in \mathbb{R}; \ a \le x < b\} | \overline{z} : conjugado do número z \in \mathbb{C} |
| ]a, b[ = \{x \in \mathbb{R}; \ a < x < b\} | M_{m \times n}(\mathbb{R}) : conjunto das matrizes reais m \times n |
| A \backslash B = \{x; \ x \in A \text{ e } x \notin B\} | \det A : determinante da matriz A |
| \sum_{n=1}^k a_n = a_1 + a_2 + \dots + a_k, \ k \in \mathbb{N} | A^t : transposta da matriz A |
| \sum_{n=0}^k a_n x^n = a_0 + a_1 x + \dots + a_k x^k, \ k \in \mathbb{N} | A^{-1} : inversa da matriz inversível A |
\mathcal{P}(A) : conjunto de todos os subconjuntos do conjunto A
n(A) : número de elementos do conjunto finito A
\text{Arg } z : argumento principal de z \in \mathbb{C} \backslash \{0\}, \text{Arg } z \in [0, 2\pi[
f \circ g : função composta das funções f e g
f \cdot g : produto das funções f e g
Observação: Os sistemas de coordenadas considerados são cartesianos retangulares.
Considere conjuntos A, B \subset \mathbb{R} e C \subset (A \cup B). Se A \cup B, A \cap C e B \cap C são os domínios das funções reais definidas por \ln(x - \sqrt{\pi}), \sqrt{-x^2 + 6x - 8} e \sqrt{\frac{x - \pi}{5 - x}}, respectivamente, pode-se afirmar que
- AC = \,]\sqrt{\pi}, 5[.
- BC = [2, \pi].
- CC = [2, 5[.
- DC = [\pi, 4].
- EC não é intervalo.
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Resolução comentada
Primeiro, encontramos cada domínio.
-
A\cup B: \ln(x-\sqrt{\pi}) exige x>\sqrt{\pi}, logo A\cup B=\,]\sqrt{\pi},\infty[.
-
A\cap C: -x^2+6x-8\ge 0 \iff x^2-6x+8\le 0 \iff 2\le x\le 4, logo A\cap C=[2,4].
-
B\cap C: \dfrac{x-\pi}{5-x}\ge 0 com x\ne 5. Pelo estudo de sinais, isso ocorre para \pi\le x<5, logo B\cap C=[\pi,5[.
Como C\subset A\cup B, temos C=(A\cap C)\cup(B\cap C), pois todo elemento de C está em A ou em B.
Como \pi\approx 3{,}14<4, os dois intervalos se sobrepõem, e a união é [2,5[.
Conferência: C\subset A\cup B exige C\subset\,]\sqrt{\pi},\infty[. Como \sqrt{\pi}\approx1{,}77<2, está satisfeito.
Alternativa C.
Pegadinha: A alternativa D engana quem faz a interseção [2,4]\cap[\pi,5[ em vez da união; a E engana quem não nota que \pi<4.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Ausa o limite \sqrt{\pi} do domínio do logaritmo como início de C, esquecendo que C é a união de A\cap C e B\cap C.
- Bmistura os extremos 2 e \pi dos dois domínios, sem fazer a união.
- Dtoma a interseção dos dois conjuntos em vez da união.
- Eacha que [2,4] e [\pi,5[ são separados, mas como \pi<4 eles se sobrepõem e a união é um intervalo.
Assuntos: Conjuntos e conjuntos numéricos, Inequações e desigualdades.
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Fonte: ITA 2010 · Matemática. Prova oficial ↗